ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ТЕОРИЯ И ЕЕ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ЧИСЛОВЫЕ ПРИМЕРЫ

Теплообмен излучением между различно расположенными поверхностями

Коэффициент излучения двух обменивающихся излучением[154] поверхностей зависит не только от коэффициента излучающей поверхности, Ао и от коэффициента излучения облучаемой по­верхности. Для двух параллельных обменивающихся излучением поверхностей с коэффициентами излучения С, и С2 по Нуссель - ту*:

С = ----------- !--------------------------------------- ' (400)

С± С% 4,96

Здесь 4,96 — коэффициент излучения абсолютно черного тела. Если одна поверхность полностью облекает другую, то коэффи­циент излучения для данного случая теплообмена независимо от того, какое тело с более высокой температурой, равен

С =------------------- 1---------------- , (401)

1 Л 1 1 I ' ' ’

^ Сх Р% С2 4,96 )

Где — площадь облекаемой поверхности [155] с коэффициентом излучения Си ж2, Р2 — площадь облекающей поверхности с коэф­фициентом излучения С2, м2.

Если небольшое тело расположить в большом пространстве, например в цехе или на открытом воздухе, то отношение ^1/^2 будет приближаться к нулю. Уравнение (401) для этого случая преобразуется в выражение С = Сь т. е. эффективный [156] коэф­фициент излучения приближается к значению коэффициента из­лучения меньшего тела тем ближе, чем больше площадь облека­ющей поверхности, участвующей в теплообмене излучением.

Для двух небольших обменивающихся излучением поверхно­стей с коэффициентами излучения С и С2 при любом располо­жении их эффективный коэффициент излучения равен

С ^ . - (402)

4,96

В технике часто встречаются случаи взаимного облучения по­верхностей и ^ расположенных под любым углом друг к

Другу. Если применить для этого случая (рис. 37) закон Ламбер­та и зависимость от расстояния, то получим для определения ко­личества переданного тепла уравнение с использованием обо­значений, указанных на рис 37:

Ъ-Р[157] лло о Г/ Тх * /

Cos а • cos

Согласно рис. 37,

«! = /•• cos а; пг — г■ cos Я,

SHAPE \* MERGEFORMAT

П,(м)

/НЧ'

Fi

Рис. 37. Теплообмен излуче­нием между двумя произ­вольно расположенными пло­скостями

Где «1 — перпендикуляр, опущенный на поверхность Гі из средней точки поверхности /V,

«2 — перпендикуляр, опущенный на поверхность Р2 из средней точки поверхности Р.

На основании этого уравнение (403) можно преобразовать в следую­щее:

[(“^гГ - (-ж-)* IКш,,нас■ (404)

Если точка на поверхности будет облучаться одновременно не­сколькими источниками, то количество тепла, получаемое от каж­дого из них, можно рассчитать по уравнению (404), а затем сум­мировать. Условием точности формул (403) и (404) является то, что для них справедлив закон Ламберта, относящийся к техни­ческим диффузионно излучающим поверхностям, и что размеры элемента поверхности Р малы по сравнению с расстоянием г, потому что лишь в этом случае справедлив закон квадрата рас­стояний *.